ica和btsvm在立体图像质量评价系统中应用-application of ica and bt svm in stereo image quality evaluation system.docx

目录第一章绪论11.1研究目及意义11.2国内外研究现状分析21.3论文主要工作51.4论文的组织结构5第二章人眼视觉与立体成像技术72.1视感知的物理结构72.2人眼立体视觉92.2.1双目立体视觉92.2.2单目立体视觉102.3立体图像成像原理112.4立体图像显示技术122.4.1色分法立体显示132.4.2光分法立体显示142.4.3时分立体显示143.3特征空间的类间可分性243.3.1类间可分性标准243.3.2基于核函数映射的类间可分性判定标准253.4根据类间可分性生成二叉树结构263.5独立分量分析算法273.5.1ICA算法与人类视觉283.5.2ICA模型293.5.3峰度303.5.4基于峰度目标函数的ICA313.6小结31第四章立体图像质量客观评价方法324.1特征空间的提取及图像在特征空间的表示324.2系统结构的确定334.2.1训练集合在特征空间的表示344.2.2计算训练样本类间可分性344.2.3确定系统结构及测试344.3小结35第五章系统仿真和结果分析365.1实验素材365.2实验步骤375.2.1预处理385.2.2特征空间的提取385.2.3训练BT-SVM多分类系统395.2.4BT-SVM系统测试405.3实验结果与分析415.4小结46第六章总结与展望476.1总结476.2展望47参考文献48发表论文和参加科研情况说明53致谢54第一章绪论1.1研究目及意义真实的大自然是美丽的，多姿多彩的三维立体空间。人们工作之余总是喜欢到处旅行，在大自然中享受完全放松的感觉。人们喜欢美丽的风景，不仅仅因为它们美丽的色彩，更是因为它们或峰峦叠起或凹凸分明的层次感，并且人们非常享受它们所带来的视觉愉悦感。视觉、触觉、听觉为人们汲取信息的重要途径，而以视觉方式获取的信息在总信息量中的比例超过90%[1]。人眼看见的自然景观，舒适，并且令人心情愉悦。人们热爱这美丽的世界，总是希望能够存储、保留和再现它们。也因此，人们总是着迷于那些能够产生虚拟视觉世界的仪器。曾经人们依靠面具、木偶和剧院来创造虚拟视觉世界。15世纪，西洋镜逐渐流行。16世纪，流行起奥斯桥拉照相机。17世纪，皮影从东方传到了欧洲，并且产生了魔术灯（早期的放映机）。18和19世纪，美国和欧洲的许多城市都拥有活动画景，它绘有很大的场景图，围绕着中心大舞台播放。1832年Wheatstone创造了立体镜后，立体镜便风靡一时。当电影院发明后，活动画景和立体镜便变得暗淡无光了。由于数据压缩，信息传递和显示技术的发展，目前已经出现了3D电影。人类梦寐以求的理想——三维景物再现，已经不再遥远。数十年的钻研开发后，3D技术有了质的飞跃和进步。从3D电影《阿凡达》的发布，第一部3D比赛在线直播，到今天你只要花上几十甚至十元块钱便能看一场3D电影，3D技术无不显示出其所具有的强大发展空间和发展潜力，它可用在学术、军工、娱乐、工业、医学等诸多方面[2]。例如，在工业应用领域，立体显示技术可用于控制机器人在高危环境下对物体进行定期检查和维护；在医学领域，可将立体显示技术应用于体视探测，向医生提供更多、更有用的信息；在娱乐行业，可以将立体成像技术应用于电影院、游戏及网络购物，可以让观看者看到逼真的立体环境，并且可以和观看者进行三维互动，使商家更具有吸引力和竞争力。未来，在手机、电视、电脑上，3D将随处可见。在商业应用、科学研究、军事应用、医学诊断的驱使下，可以预测，3D技术在不久的将来将会走进我们的日常生活，走进千家万户。让每一位民众在家都可以享受3D技术所带来的视觉享受，你可以沉浸其中完全放松自我，尽情享受这视觉的盛宴。然而，伴随3D技术的深入应用，3D的弊端和不足也不断的暴露出来。由于3D技术的不成熟，当人们长时间的观看3D视频或图片时会使视觉产生不舒适的感觉(例如眼涩、头晕、视觉疲劳、恶心、视觉眩晕等感觉)。它阻碍了3D技术的发展。所以为了满足人们不断增长的需求，使3D技术得到充分的应用，我们必须针对这一问题深入研究并给出一套能够对立体成像技术各环节进行质量评价的系统。传统的3D成像技术包括数据源的采集、数据存储、数据处理、数据传输和显示，随着3D技术的不断发展以及人们对3D产品的市场需求，3D图像的质量评价应该成为3D成像技术的一部分[3]。立体图像质量评价系统一般包含立体图像样本库的建立、主观评测者的测试、主观评价、客观评价几方面。立体图像质量评价的办法有两种：一种是主观评价；一种是客观评价。对于立体图像质量主观评价方法[4-6]，它需要大量的测试人员，而且测试结果往往受到很多不可控因素，如测试人员的状态和自身生理条件及测试环境的影响等。所以，主观评价往往需要进行多次测试并利用统计学的方法得出一个综合结果，整个过程耗时耗力。在需要进行实时传输和